中国压铸杂志
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气体喷射技术在压铸行业的工业应用之路

作者:admin 来源:原创 发表时间:2019-09-05
 
此项研究工作的目的是将金属融化的压铸流程,向气体喷射流程的过渡,气体喷射技术已经在塑料注塑成型领域进行成熟应用。使用气体喷射技术,可以形成压铸流程中的腔体。尤其在铝融化路程中,这种技术应当继续发展并在工业生产的环境下完善。
 
1、 介绍
随着铸件对于生产量持续增长的需求以及对于生产节拍和成本持续降低的要求,气体喷射这一特殊流程技术展示出了强大的潜力。这一技术可以实现,不进行前后储存流程,直接在铸件中形成腔体,而目前所使用的抽芯技术则不能实现这一点。同时气体喷射技术具有降低凹陷以及延迟的特点。气体喷射技术能提供更大更新的制造空间,在铸造大型厚壁,更高铸件结构时,气体喷射技术能够缩短循环时间,这也展示了这一技术新的运用空间。
 
气体喷射技术面临的一个挑战是延长气体喷射器的使用寿命。下文中,为了气体喷射技术设定了一个演示工具,能够展示其在电子工程系统冷却通道上的应用(图1)。一条通过气体喷射形成的波浪形管路就是冷却通道。经济及能源联邦部长推行的在“中产阶级中心革新项目”中发布的,对于气体喷射技术在铝铸体应用的发展研究项目,开发出了一个能够满足工业生产流程要求的气体喷射系统。本刊描述了主要的几项关于气体喷射技术在压铸生产流程新的发展以及测试系统的检测结果。整体系统的成果发展得益于TIK-塑料技术研究有限公司以及Haas金属铸造有限公司的联手合作。为压铸行业开发的新气体喷射系统将在Aalen高校进行项目阶段测试后,首次在Haas金属铸造有限公司的工业生产环境下进行使用。这项研究和开发项目是由联邦经济和能源部 (BMWI) 在"中央创新方案"框架内ZF 4113803 Ko6 和项目承运人 AIF 项目有限公司所要求的。负责本公共服务的内容作者是贝尔。

 
2 、气体喷射系统
为了开发金属熔体的气体注入过程的可重复生产性, 以及开发适用于工业应用的设备, 已定义了该装置的如下规格:
-系统最大的反应时间为5ms
-气体的准备直接在喷射器中进行
-气体喷射器的液压确认
-气体喷射装置原件以及喷射器,闸阀的使用寿命较长
-此技术应用于工业生产环境下时,能够满足相关的安全要求
-在压铸设备中,气体喷射装置作为一个附加装置使用
 
开发的气体喷射系统由四个基本组件组成 (图 2)并且组件之间互相连接。它的核心组件是一个压缩组件,也是设备的心脏部分, 并对气体和液压机构进行控制。存储组件靠近铸件, 以缩短到达铸体的距离。喷射模块安装在动模上,承担着气体供应,形成冷却通道的功能。根据气体喷射系统的特点, 压缩组件以及存储和模具可以安装在原有压铸设备上,而不用重新改装 (图 3)。气体喷射器的驱动由喷射模块提供, 直接安装在模具上(图 4)。这个组件将所需的表面传感器,以及两个电感式近接传感器通过相应的放大器转接到 PLC 控制内,并固定在内存模块中。在压铸型腔内, 两个金属前接触传感器 (MFKS) 是气体注入过程的基础。使用该信号, 在预设的滞后时间点将启动气体注入。其他传感器将进一步对气体注入过程进行监测和评估, 同时安装在固定的半个模具(图 5) 中。通过电脑对注气过程进行了控制和流程监测, 并输入注气工艺参数同时分析参数, 使操作人员能够使用综合测量系统实时评估注气过程 (图 6)
 




 


 
 
3、测试结果
在 Aalen 大学铸造实验室中的冷室压铸设备 GDK750 采用新的注气系统进行的测试系列中, Aalen 大学的研究重点是整个系统的测试以及在各种领域预先选择出的特殊材料,在气体喷射器原件中与熔体接触的情况(图 7)。
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